Controle do crescimento microbiano I

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Capítulo - O controle do crescimento microbiano I 
 
 
 
1-Breve histórico 
 Louis Pasteur, 1820; 
 - Pasteurização; 
 - Bases de técnicas de assepsia; 
 Robert Koch, 1876. 
 - Postulados de Koch; 
 Guerra civil americana; 
 Métodos de assepsia sendo utilizados. 
 
2 -Terminologias 
 Esterilização; 
- Calor, filtração, gases ou líquidos; 
 Esterilização comercial; 
- Clostridium botulinum; 
 Desinfecção (desinfetante); 
- Antissepsia (antisséptico); 
- Degerminação (álcool); 
- Sanitização (detergente). 
 
 3- A taxa de morte microbiana. 
 Diminuição do numero de indivíduos; 
 Pode ser constante; 
 Fatores que influenciam; 
a) Número de indivíduos; 
b) Influências ambientais; 
c) Características microbianas; 
d) Tipo de desinfetante ou esterilizante. 
 
4- Ações dos agentes de controle microbiano. 
 Alteração da permeabilidade da membrana plasmática; 
 Danos às enzimas e aos ácidos nucleicos. 
 
5- Curiosidades. 
 Germicida; 
 Fungicida; 
 Bactericida; 
 Biocida; 
 Viricida; 
 Inseticida. 
 
6- Perguntas & Respostas.
 
 
 
 
 
 
 
Conteúdo do dia – O controle do crescimento microbiano. 
Resumo da aula. 
Nesta aula veremos alguns pontos importantes acerca do assunto: 
 Introdução: Discussão de um breve histórico e a evolução do controle 
microbiano; 
 Terminologias: Apresentação de conceitos importantes e mais utilizados, 
como, esterilização e esterilizantes, desinfecção e desinfetantes, antissepsia e 
antisséptico, degerminação, e sanitização. 
 A taxa de morte microbiana: Estudo do número de indivíduos que 
morrem em determinado período, sob a ação de desinfetantes ou 
esterilizantes; 
 Ações dos agentes de controle do crescimento microbiano: Tópico que 
responde onde os micro-organismos são atingidos, e de que forma são 
afetados. 
 Curiosidades: Significados dos sufixos –cida e –stase. 
 Perguntas & Respostas: Discussão sobre algumas perguntas relevantes 
sobre o assunto. 
 
 
 
 
Breve histórico – Introdução. 
Podemos dizer que o estudo do controle microbiano começou com Louis 
Pasteur, cientista francês, que por volta de 1820 mostrou através de 
experimentos, que micro-organismos podem estar na matéria não viva, sobre 
sólidos, em líquidos e no ar. Além disso, demonstrou que a vida microbiana 
pode ser destruída pelo calor. 
Estas descobertas formam a base das técnicas de assepsia, que previnem a 
contaminação em muitos hospitais e laboratórios. 
Em 1876, Robert Koch, estabeleceu experimentos para relacionar um 
determinado micro-organismo a uma doença específica, criando, os Postulados 
de Koch. Um grande passo para o estudo e prevenção de doenças. 
Desde então métodos assépticos começaram a ser utilizado em salas 
cirúrgicas, como o simples lavar das mãos. 
Cuidados básicos que anteriormente não eram levados em consideração, 
pois se acreditava que as doenças provinham de castigos divinos, ou 
simplesmente ao acaso. Lembrando que na Guerra Civil Americana, os 
médicos “limpavam” seus materiais como o bisturi nas solas dos sapatos, entre 
uma cirurgia ou procedimento e outro. 
Terminologias 
Um dos termos mais utilizados é o da “Esterilização”, que indica um 
procedimento onde todas as formas de vida microbiana serão destruídas ou 
removidas daquele local. Os métodos de esterilização são variados, utilizam os 
esterilizantes, que podem ser líquidos, gases, processos físicos, como a 
filtração e o aquecimento. Veremos mais adiante quais são e como funcionam 
estes métodos. 
Ao observar um alimento enlatado temos a ideia de que ele possa estar 
totalmente esterilizado, pois o tempo de validade destes alimentos 
normalmente é longo, mas estamos enganados. A esterilização que ocorre 
nestes produtos não é absoluta, não ocorre de forma completa, a temperatura 
usada para tal procedimento é de aproximadamente 43°C, temperatura 
 
 
suficiente para matar bactérias e endósporos patogênicos, principalmente da 
espécie Clostridium butolinum, que produz um toxina mortal. Esta temperatura 
é o ideal, pois além de matar as principais bactérias, não cozinha o alimento, o 
que alteraria a sua composição nutritiva. 
Este processo de esterilização incompleta é denominado “Esterilização 
comercial”. 
Em um supermercado nos deparamos com uma variedade de desinfetantes, 
produtos utilizados para a limpeza em geral, usados quando a esterilização 
absoluta não se faz necessária, e apenas a remoção de micro-organismos ou 
vírus patógenos já é o suficiente. A destruição de apenas agentes nocivos à 
saúde, vegetativos e não formadores de endósporos (forma bacteriana 
resistente) é um método denominado de “Desinfecção”. A desinfecção pode 
utilizar tanto de desinfetantes tradicionais, como a radiação ultravioleta, a água 
fervente ou o vapor. 
Há algumas variações na classificação dos métodos de assepsia, como a 
desinfecção em tecidos vivos, onde alguns produtos podem lesionar, ferir ou 
causar alergias, usa-se um produto menos agressivo para retirar os agentes 
patógenos, os antissépticos (realizam a antissepsia). 
Então, a antissepsia é um tipo de desinfecção, que em tecidos vivos, retira 
apenas micro-organismos patógenos, usando antissépticos confiáveis para a 
não lesão do indivíduo. 
Outros termos importantes como a degerminação que objetiva a remoção 
de agentes patógenos de uma pequena área, por exemplo, a limpeza de uma 
parte da pele que irá receber a aplicação de uma injeção. A sanitização é 
realizada no nosso dia a dia como lavar a louça, reduzindo o número de 
bactérias a níveis seguras. 
A taxa de morte (mortalidade) microbiana. 
Ao observarmos uma população de bactérias submetidas a qualquer 
processo de esterilização ou desinfecção, notamos que o numero de indivíduos 
diminui, e que esta queda ocorre de forma constante. Por exemplo, em uma 
 
 
população de 1 milhão de bactérias, quando tratadas com métodos de controle 
de crescimento, há uma diminuição de 90% dos indivíduos a cada minuto. 
Observe o quadro abaixo: 
Tempo (min) Mortes por minuto Sobreviventes 
0 0 1.000.000 
1 900.000 100.000 
2 90.000 10.000 
3 9.000 1.000 
4 900 100 
5 90 10 
6 9 1 
 
Ao passar um minuto 90% da população foi atingida, restando apenas 
100.000 indivíduos, ou outros 900.000 foram atingidos de alguma forma pela 
esterilização. Destes 100.000, apenas 10.000 sobreviverão no próximo minuto, 
pois 90% será atingida novamente, e assim a população diminui a cada minuto. 
Esta taxa de morte ou mortalidade microbiana só será constante se o 
ambiente for controlado, pois alguns fatores podem alterar esta constante de 
90%. São eles: 
 O número de micro-organismos, quanto mais indivíduos mais tempo 
para a esterilização ou desinfecção. 
 Influências ambientais, a presença de matéria orgânica, que pode 
diminuir a eficácia de um desinfetante ou até mesmo desativar sua ação. Os 
biofilmes criados por certas colônias de bactérias criam uma barreira de 
 
 
proteção, sendo a ação desinfetante mais demorada. A temperatura também 
influencia na desinfecção, sendo que agentes desinfetantes agem melhor no 
calor. 
 Características microbianas próprias, por exemplo, a formação de 
endósporos, formas resistentes, que demoram a serem destruídos. As gram-
negativas por possuir uma parede externa são mais resistentes que as gram-
positivas. 
Portanto temos diferentes micro-organismos com diferentes resistências aos 
métodos de esterilização e desinfecção. Observe, do mais resistente para o 
menos resistente. 
Prions Endósporos de bactérias Micobactérias Cistos 
de protozoários Protozoários vegetativos Bactériasgram-negativas 
Fungos e seus esporos Vírus não-envelopados Bactérias gram-
positivas Vírus envelopados. 
Ações dos agentes de controle do crescimento microbiano. 
Como as bactérias morrem quando aplicamos um tratamento de desinfecção 
ou esterilização? O que ocorre em sua estrutura celular? O que é modificado? 
Algumas alterações são observadas com o uso de agentes de controle de 
crescimento microbiano, como: 
 Alteração da permeabilidade seletiva da membrana celular, uma vez que 
a permeabilidade da célula regula a entrada e a saída de elementos essenciais 
para a sobrevivência do indivíduo unicelular, se alterada teremos uma bactéria 
debilidade, com funções metabólicas prejudicadas, podendo ocorrer sua 
estabilização ou ainda sua morte. 
 Danos ás proteínas, enzimas e aos ácidos nucleicos, modificar uma 
proteína, alterando a sua forma tridimensional, a torna inativa de forma 
irreversível, este processo denomina-se desnaturação da proteína. As 
enzimas são compostas por proteínas, assim como a membrana plasmática e o 
DNA ou RNA bacteriano. Portanto o estrago ao desnaturar as proteínas 
consequentemente leva a morte celular. 
 
 
Curiosidades. 
Alguns termos usados na esterilização e desinfecção são comparados 
quanto ao seu sufixo, veja: 
 Germicida; Fungicida; Bactericida; Biocida; Viricida; Inseticida. 
Observe que todos os termos terminas com o sufixo –cida, isso ocorre 
porque os nomes referem-se a morte de seus respectivos indivíduos, descritos 
no prefixo. 
A palavra germicida, onde o prefixo, germi, nos dá uma ideia de germes, e 
seu sufixo –cida, que significa morte, portanto um desinfetante germicida 
objetiva a morte de germes. 
A palavra fungicida, onde o prefixo, fungi, nos dá uma ideia de fungos, e seu 
sufixo –cida, que significa morte, portanto um desinfetante fungicida objetiva a 
morte de fungos. 
O mesmo ocorre com os demais desinfetantes ou esterilizantes, outras 
denominações podem aparecer como a bacteriostase, que objetiva o parar do 
crescimento microbiano, onde o sufixo stase significa estático, parado. 
Perguntas & Respostas. 
1) Como é possível que uma população de 1 milhão de bactérias demore 
mais para ser eliminada, do que uma população superior de 5 milhões de 
bactérias? 
Resposta = Uma população de micro-organismo é afetada diretamente por 
agentes desinfetantes ou esterilizantes, e o número de indivíduos pode 
diminuir de forma constante, 90% da população a cada minuto, mas 
alguns fatores podem modificar esta taxa de morte microbiana, como a 
presença de materiais orgânicos, como gorduras, proteínas, carboidratos, 
que de alguma forma pode retardar o efeito esterilizante, ou ainda inibir 
um desinfetante. Outros fatores são observados, como a temperatura, 
uma vez que certos desinfetantes agem melhor no calor, ou ainda as 
 
 
características microbianas, como o tipo de membrana plasmática ou 
parede celular, e se as bactérias formam biofilmes ou endósporos. 
2) Onde os agentes desinfetantes e esterilizantes agem? Explique. 
Resposta = Os desinfetantes e esterilizantes agem com o objetivo de 
destruir ou retirar os micro-organismos e também contra o crescimento e 
a proliferação. Conseguem realizar tais funções atingindo a membrana 
plasmática, alterando a sua permeabilidade, ou destruindo esta barreira, 
com a lise da membrana e extravasamento do conteúdo intracelular. 
Outra forma de atingir os micro-organismos é através de danos ou 
destruição de determinadas proteínas, que compõem as enzimas e os 
ácidos nucleicos. 
3) Diferencie esterilização de desinfecção. 
Resposta = Os dois são processos de assepsia que utilizam tanto métodos 
físicos como químicos, e diferem pelo potencial em atingir os micro-
organismos, a esterilização é um tratamento que atinge todas as formas 
de micro-organismos, sempre com o objetivo de destruir ou retirar, 
deixando o material livre de qualquer bactéria, vírus, protozoários, em 
suas formas vegetativas ou não. Já a desinfecção tem um potencial mais 
reduzido, e é utilizada quando a esterilização absoluta não é necessária, 
esta tratamento tem como objetivo retirar apenas os micro-organismos 
patógenos, deixando o material com um nível seguro de utilização.